Question

晴天正午，小明與同學(xué)從樹蔭下走過時，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑。光斑的形狀與什么要素有關(guān)呢？光斑又是如何形成的呢？對此他們馬上進(jìn)行了探究，他們猜想光斑的形狀：（6分）

a．與樹葉形狀有關(guān)，光斑是樹葉的影子
b．與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關(guān)；
c．與樹葉間空隙大小（即孔的大�。┯嘘P(guān)。
（1）根據(jù)所學(xué)知識，可確定猜想a是_________（合理、不合理）的；
（2）為了進(jìn)行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁四張帶孔的卡片，如圖所示，其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均為3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均大于2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同。在進(jìn)行探究時，他們在地上鋪上一張白紙，把帶孔的卡片置于上方，讓太陽光通過卡片上的孔，觀察紙面上出現(xiàn)的光斑形狀。
 
讓你在甲、乙、丁三張卡片中選擇一張卡片用來驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關(guān)”，你選用________卡片；在探究“光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關(guān)”時，小明選用甲卡片進(jìn)行實驗探究，發(fā)現(xiàn)白紙上得到四個圓形光斑，由此得出“光斑的形狀與樹葉間空隙大小無關(guān)”的結(jié)論，這結(jié)論_________（可靠、不可靠），若由你進(jìn)行探究，你將如何設(shè)計帶孔的卡片？請在虛線框內(nèi)畫出孔的形狀。

（3）小明采用如圖4所示的方式進(jìn)行小孔成像的實驗，可以看到較大孔對應(yīng)的光斑為孔的形狀，較小的孔對應(yīng)的光斑為圓形（太陽的像）。如果增大光屏與小孔的距離，則光斑的形狀會漸漸變成圓形。如圖5，屏到孔的距離為30cm，光斑形狀和孔一樣為三角形；如屏到孔的距離為150cm，光斑形狀變?yōu)閳A形（圖6）。

通過探究，他們得到了以下結(jié)論，其中錯誤的是_________。

A．如果孔太大，通過孔形成的光斑的形狀的確與孔的形狀有關(guān)；

B．小孔形成的圓形光斑是實像，此像所對應(yīng)的物體是太陽；

C．如果要使小孔所形成的圓形光斑大一些，應(yīng)該將孔到地面的距離變�。�

D．不管孔的大小、孔的形狀如何變化，光斑都是由光的直線傳播形成的。

Answer 1

（1）不合理 （2）乙 不可靠 如圖所示（其他答案合理，同樣給分）

（3）C

試題分析：地面上的光斑是太陽的實像，跟孔的形狀無關(guān)。根據(jù)所學(xué)知識，可確定猜想a是不合理的。驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關(guān)”，選用乙卡片，即控制孔的大小相同。在探究“光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關(guān)”時，小明選用甲卡片進(jìn)行實驗探究，發(fā)現(xiàn)白紙上得到四個圓形光斑，由此得出“光斑的形狀與樹葉間空隙大小無關(guān)”的結(jié)論，這個結(jié)論是不可靠的。甲卡片中的孔的形狀都是圓形的，我們可以選一些不同形狀的孔來從新研究。小明采用如圖4所示的方式進(jìn)行小孔成像的實驗，可以看到較大孔對應(yīng)的光斑為孔的形狀，較小的孔對應(yīng)的光斑為圓形（太陽的像）。如果增大光屏與小孔的距離，則光斑的形狀會漸漸變成圓形。如圖5，屏到孔的距離為30cm，光斑形狀和孔一樣為三角形；如屏到孔的距離為150cm，光斑形狀變?yōu)閳A形（圖6）。如果孔太大，通過孔形成的光斑的形狀的確與孔的形狀有關(guān)；這就不是小孔成像了。在小孔成像中小孔形成的圓形光斑是實像，此像所對應(yīng)的物體是太陽；不管孔的大小、孔的形狀如何變化，光斑都是由光的直線傳播形成的。如果要使小孔所形成的圓形光斑大一些，應(yīng)該將孔到地面的距離變大。